JP3526269B2 - Transfer scheduling method in a network between the relay device and the relay device - Google Patents

Transfer scheduling method in a network between the relay device and the relay device

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JP3526269B2 JP2000375809A JP2000375809A JP3526269B2 JP 3526269 B2 JP3526269 B2 JP 3526269B2 JP 2000375809 A JP2000375809 A JP 2000375809A JP 2000375809 A JP2000375809 A JP 2000375809A JP 3526269 B2 JP3526269 B2 JP 3526269B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、TCP/IPなどに代表されるパケット通信方式におけるネットワーク間中継装置に係り、特に帯域保証と優先度制御を同時に実現可能なネットワーク間中継装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to inter-network relay apparatus in a packet communication system typified by TCP / IP, simultaneously achieve particular bandwidth guarantee and the priority control between possible network relates to a relay device. 【0002】 【従来の技術】インターネットの普及に伴い、インターネットインフラは拡大の一途を辿っている。 [0002] With the spread of the Internet, the Internet infrastructure is expanding steadily. これらインフラの一構成要素であるネットワーク間中継装置には、 The inter-network relay apparatus which is a component of the infrastructure,
例えば、ブリッジやルータと呼ばれる装置があり、それぞれデータリンク層、ネットワーク層にて、宛先毎のパケット転送処理を行なっている。 For example, there is a device called a bridge or router, each of the data link layer at the network layer, which performs a packet transfer process for each destination. しかしながら、これら従来の中継装置を用いて構成したIP(Internet Prot However, IP constituted by using these conventional relay device (Internet Prot
ocol)ネットワークは、統計的多重効果が高くアクセスが容易である反面、ネットワークのエンド・ツー・エンド間での帯域保証が考慮されていないという問題点を抱えていた。 Ocol) networks, although it is easy to increase the access statistical multiplexing effect, bandwidth guarantee between network end-to-end had the problem that no consideration. 近年、インターネット技術を利用したIP− In recent years, using the Internet technology IP-
VPN(Virtual Private Network)というものが考え出され、この概念により、ネットワーク上にVPNという閉域ユーザ網(CUG:Closed User Group)を構築し、ユーザがネットワークの一部を私設網のように利用することが可能となった。 It conceived those that VPN (Virtual Private Network), this concept, closed user network that VPN on a network (CUG: Closed User Group) Constructs a user to use a part of the network as the private network it has become possible. IP−VPNにおいて、 In the IP-VPN,
ユーザが送信したパケットは、図16に示すような経路を通って宛先に送られる。 Packet sent by the user is sent to the destination through the route as shown in FIG. 16. ここで、各中継装置は、複数のアクセス回線を介して契約ユーザから送信パケットを受け取って宛先を判断し、所定の中継装置に対して予め設定されたトンネル(多重化されたリンク(後述)からなる論理回路)を経由してパケットを転送する。 Here, the relay device, since through a plurality of access lines to determine the destination receives the packet transmitted from CSG user preset tunnel (multiplexed links for a given relay apparatus (described later) via the logic circuit) to forward packets of. 尚、中継装置には複数のトンネルが設定されており、これらを束ねたIPコアネットワーク側の回線はトランク回線と呼ばれる。 Incidentally, the relay device has a plurality of tunnels are set, IP core network side of the line formed by bundling these are referred to as trunk lines. 【0003】このIP−VPNが提供するサービスの1 [0003] 1 of the services that this IP-VPN is to provide
つとして、インターネットには無いユーザ帯域の保証が考えられている。 One as, user bandwidth of the guarantee is considered not to the Internet. これによれば、予め契約した帯域が常に確保されるため、ネットワークの輻輳時であってもエンド・ツー・エンドで通信が途切れることがない。 According to this, since the band previously contract is always ensured, never even during network congestion communications end-to-end interruption. また、他のトラフィック量が少なく、帯域に余裕がある場合には、ユーザは積極的に空き帯域を利用することも可能となる。 Also, less other traffic, if there is sufficient bandwidth, the user it is possible to actively use the idle bandwidth. このような輻輳時の帯域保証の例としては、 Examples of bandwidth guarantee of such congestion at,
従来、FR(Frame Relay)網によるCIR(Committe Conventional, CIR by the FR (Frame Relay) network (Committe
d Information Rate)保証がある。 There is a d Information Rate) guarantee. これは、ネットワークの入り口において契約帯域に相当するCIR値をユーザのアクセス回線に設定し、これを超過して入力されたパケットに対して優先廃棄のマーキングを施し、ネットワークの輻輳時にはマーキングされたパケットを優先的に廃棄することでユーザ毎の契約帯域を確保する方法である。 Packet which is to set the CIR value corresponding to the contracted bandwidth at the inlet of the network to the user access line, subjected to marking priority discard relative packet input in excess of this, when the network congestion marked which is a way to ensure contract bandwidth for each user in the discarding priority. これによれば、他のトラフィック量が少なく、 According to this, other traffic is small,
帯域に余裕のある場合には、マーキングされたパケットであっても中継されるため、ユーザはネットワークの帯域を効率良く利用することが可能である。 When there is a margin in the band, since even marked packets are relayed, the user is able to network bandwidth efficiently utilized. ところで、I By the way, I
P−VPNにおいては、各ユーザのアクセス回線から、 In the P-VPN, from the access line of each user,
それぞれ異なるアプリケーションのパケットが転送される。 Packets different applications is transferred. アプリケーションとしては、例えば、MailやW The application, for example, Mail and W
ebアクセスといった比較的中継優先度の低いパケットを扱うものから、音声通信や映像配信に係るリアルタイム性を要求されるデータ、或いは基幹的業務に関するミッションクリティカルなデータを格納する中継優先度の高いパケットを扱うものまで様々である。 Relatively from those dealing with low packet of the relay priority such eb access, data need to be in real time according to the voice communication and video distribution, or a packet of high relay priority storing mission-critical data relating to core manner business it is a variety to those dealing. 【0004】しかしながら、従来、FR等で用いられていた優先廃棄マーキングによる帯域保証方法においては、これらパケット毎の中継優先度については全く考慮されていない。 However, conventionally, in the bandwidth guarantee process according priority discard marking that has been used in FR or the like, no consideration for the relay priority for each of these packets. このため、エンド・ツー・エンドの通信において、ユーザにとって本来ならば中継されるべき優先度の高いパケットが廃棄され、逆に中継優先度の低いパケットが中継されてしまうことが起こり、保証された帯域が有効利用されていないという問題が発生していた。 Therefore, in the end-to-end communication, high packet priority to be relayed would otherwise be discarded for the user, it happens that low packet of the relay priority conversely from being relayed, guaranteed a problem that the band has not been effective use has occurred. また、他の帯域保証方法ではパケットの中継優先度を考慮するものもあるが、中継優先度に応じてリンク(多重化の対象となる論理回路)出力内の個別帯域が固定的に割り当てられているため、この個別帯域を越えてトラフィックが入力されたときには、中継優先度の高低とは無関係にパケットが廃棄されてしまうことが起こり、問題となっていた。 Further, in another band guarantee ways and some to consider relay packet priority, distinct bands in the output (logic circuit subject to multiplexing) links in accordance with the relay priority is assigned in a fixed manner because you are, when traffic is input beyond this individual band, it occurs that is discarded is independently packets in height of the relay priority, has been a problem. 例えば、図17に示すように、 For example, as shown in FIG. 17,
中・高優先度のパケットには保証トラフィック、即ち、 The medium- and high-priority packet guaranteed traffic, that is,
契約保証帯域(CDR:Committed DataRate)が割り当てられ、低優先度のパケットには優先廃棄マーキングの対象となるベストエフォートトラフィックが割り当てられている場合、低優先度のトラフィックが少なく、帯域に余裕がある場合であっても、高優先度のトラフィックが廃棄されてしまう場合があった。 Contract guaranteed bandwidth (CDR: Committed DataRate) is assigned, if the low-priority packets are best effort traffic is assigned as a target of priority discard marking, low priority traffic is small, there is room in the band even if, there is a case where high priority traffic is discarded. 【0005】一方、契約保証帯域に基づいたトラフィックの入力ポリシング(適合監視)や出力シェイピング(整形)を行なう方式として、トークンバケットを用いたパケット転送スケジューリング方式がある。 On the other hand, as a method for performing ingress policing traffic based on the contract guaranteed bandwidth (adapted monitoring) and output shaping (shaping), there is a packet transfer scheduling method using token bucket. これは例えばByteや、bitといったデータ転送単位を一つのトークンに対応付け、トークンを格納するバケット(バケツ)に契約保証帯域に基づいたレートでトークンを与え、バケット内のトークンの残量に基づいてパケットに対し転送許可を与えるか否かを判定する方式である。 This example Byte and, with the corresponding data transfer unit to one token such bit, given a token at a rate based on the contract guaranteed bandwidth to a bucket (bucket) for storing the token, based on the remaining amount of tokens in the bucket a method determining whether or not to grant a transfer permission to the packet. トークンの残量がパケットサイズより多ければ転送許可が与えられ、バケット内のトークンの残量からパケットサイズに相当するトークン値が減算される。 Remaining token transfer permission is given if the amount exceeds the packet size, the token value corresponding to the packet size from the remaining amount of tokens in the bucket is subtracted. また、トークン残量が少なく、パケットサイズに満たない場合には転送許可が与えられず、転送に必要なトークンがバケットに補充されるまでパケットの転送は停止される。 Also, small token remaining amount, not given transfer permission if less than the packet size, the token needed for forwarding packet transfer until the replenished bucket is stopped. 但し、 However,
ポリシングでは、トークン残量が不足した場合でも、契約帯域を越えて入力されたトラフィックであることを示すマークをパケットに付与した上で転送しても良い。 Policing, even if the token remaining amount is insufficient, may be transferred on that imparted to the packet a mark indicating that the traffic that is input beyond the contracted bandwidth. バケットの容量には限界があるため、契約帯域よりもトラフィックの流入レートが長時間下回る状態が続くことなどによりトークンの残量がこの限界値に達するとバケットへのトークンの供給は停止される。 Since the capacity of the bucket is limited, the remaining amount of tokens such as by flowing rate of traffic than the contracted bandwidth is a state below long followed reaches this limit the supply of tokens to the bucket is stopped. 【0006】このようなトークンバケットを用いたスケジューリング方式では、契約保証帯域に基づいたパケット転送において、トークンバケット容量の範囲内でトラフィックのバーストを許容することが可能である。 [0006] In the scheduling method using such a token bucket, the packet transfer based on the contract guaranteed bandwidth, it is possible to allow a burst of traffic within the token bucket capacity. これを実現するための回路は一定レートでバケットにトークンを与えるためのカウンタロジック、バッファ或いはキュー毎に設けられた各バケットのトークンカウンタ、転送パケットのデータサイズに基づいて各バケットのトークンカウンタの減算を行なう計算ロジック等により構成される。 Counter logic for providing a token in the bucket circuit at a constant rate to achieve this, the token counter for each bucket provided for each buffer or queue, subtraction of the token counter for each bucket based on the data size of the transfer packet It constituted by computation logic for performing the. しかしながら、このような構成においては、トークンの単位を細かくするほどトークン残量の計算ロジックの高速動作が必要となり、更に複数のキューを有する場合にはキュー毎に異なる契約保証帯域に基づくレートでのトークン補充処理機構や、キュー毎のトークンカウンタ機構を有する必要性が生じるため、中継装置の複雑化、大規模化という問題が発生していた。 However, in such a configuration, high-speed operation of the calculation logic enough tokens remaining finely units token is required, at any rate under the contract guaranteed bandwidth different for each queue when further having a plurality of queues or token replenishment processing mechanism, since the need to have a token counter mechanism of each queue occurs, complication of the relay apparatus, a problem that a large scale has been generated. 【0007】 【発明が解決しようとする課題】ユーザにとって中継優先度はあくまで相対的なものである。 [0007] Relay priority for the user [0004] are those merely relative. 従って、保証帯域を有効に使うには、たとえ中継優先度の低いパケットであっても、同時に中継優先度の高いパケットがなければ保証帯域内のパケットとして処理されることが望ましい。 Therefore, the effective use guaranteed bandwidth, Even lower relay priority packets, it is desirable to be processed as a packet in guaranteed bandwidth Without high relay priority packets at the same time. また、中継優先度の高いパケットは、中継優先度の低いパケットからの影響を受けず、保証帯域内のトラフィックとして優先的に割り当てられる一方で、その保証帯域を越えて入力された場合にはベストエフォートトラフィックとして、中継優先度が高くても優先廃棄パケットとして扱われなければならない。 The packet high relay priority is not affected from the lower relay priority packets, while is preferentially allocated as traffic in guaranteed bandwidth, when entered beyond its guaranteed bandwidth Best as effort traffic, it must be treated even at high relay priority as the priority discard packets. 本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従来の優先廃棄マーキングを行なう際に発生する上記問題を解決するために、最低帯域保証と優先度(中継優先度、廃棄優先度、遅延優先度等を含む)制御を同時に実現し、装置自体を複雑化或いは大規模化することなく、通信品質の確保を可能とするネットワーク間中継装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, in order to solve the above problems that occur when performing conventional priority discard marking, minimum bandwidth guarantee and the priority (relay priority discard priority, delay realized priority etc. including) control simultaneously, without complicating or large the device itself, and to provide a network between the relay apparatus capable of ensuring the communication quality. 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明のネットワーク間中継装置は、入力されたパケットを例えばそのヘッダ情報より得られる属性に応じて格納する第1のキューと、 [0008] inter-network relay apparatus of the present invention In order to achieve the above object, according a first queue for storing in response to input packets to the attribute, for example, obtained from the header information,
第1のキューに格納されたパケットを予め設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、第1のキューに格納されたパケットの滞留時間を計測するとともに、予め設定されたパケットの滞 A rate controller for generating a timing for outputting a preset rate the packets stored in the first queue, as well as measuring the residence time of the packets stored in the first queue, a preset packet residence of
留時間を超過して第1のキューに格納されたパケットを The data stored in the first queue to exceed the cut-time packet
出力するためのタイミングを生成するエージングタイマ Aging timer for generating a timing for outputting
と、レートコントローラによって生成された出力タイミ When the output Timing generated by rate controller
ングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとし The packet reaches the ring and traffic in the guaranteed bandwidth
て、またエージングタイマによって生成された出力タイ Te, also generated by the aging timer output Thailand
ミングに達したパケットを保証帯域外のトラフィックと And a packet that has reached the timing out of guaranteed bandwidth traffic
して第1のキューから出力する第1のサーバと、エージ A first server configured to output the first queue, age
ングタイマにより生成されたタイミングで出力されたパ Pa output in the generated timing by Ngutaima
ケットであることを判別するための識別情報を付与する Imparting an identification information for determining that the packet
マーカとを備えたものである。 It is that a marker. これによれば、複数の属性が混在したトラフィックで保証帯域を共有できるため、属性毎のトラフィック量の変動とは無関係に常に一定の帯域を確保でき、保証帯域を有効利用できる。 According to this, since it is possible to share the guaranteed bandwidth traffic multiple attributes mixed, irrespective can always ensure a constant bandwidth and variation in traffic volume for each attribute, can be effectively utilized guaranteed bandwidth. また、属性に基づく帯域保証の場合でも、同一フローのパケットの順序逆転が生じない。 Even when guaranteed bandwidth based on the attributes, it does not occur order reversal of the same packet flow. 本発明のネットワーク間中継装置において、第1のキューは入力されたパケットをその優先度に応じて格納する複数の優先度キューから構成され、第1のサーバはこれら複数の優先度キューのうち相対的に優先度の高いものから順次出力する。 In inter-network relay apparatus of the present invention, the first queue is composed of a plurality of priority queues to store in accordance with the priority packet input, the first server among the plurality of priority queues relative to sequentially output in order of priority. 【0009】これによれば、複数の中継優先度が混在したトラフィックで保証帯域を共有できるため、優先度毎のトラフィック量の変動とは無関係に常に一定の帯域を確保でき、保証帯域を有効利用できる。 According to this, since the plurality of relay priority can share guaranteed bandwidth traffic mix, independently can always ensure a constant bandwidth and variation in traffic volume for each priority, effective use of the guaranteed bandwidth it can. また、入力トラフィックが保証帯域を超過した場合でも、常に中継優先度の高いものが保証トラフィックとして転送されるため、装置自体を複雑化或いは大規模化することなく、ユーザにとって重要なトラフィックを確実に転送することが可能である。 Further, even if the input traffic exceeds the guaranteed bandwidth, always for having high relay priority is transferred as guaranteed traffic, without complicating or large the device itself, to ensure the important traffic for the user it is possible to transfer. 更に、中継優先度に基づく帯域保証の場合でも、同一フローのパケットの順序逆転が生じない。 Furthermore, even when the guaranteed bandwidth based on the relay priority is no order reversal of the same packet flow.
本発明のネットワーク間中継装置は、更に、マーカによって識別されたパケットに対し、ネットワークの輻輳時に廃棄するための基準となるネットワーク上の廃棄優先度を付与する廃棄優先度付与手段とを備えたものである。 Inter-network relay apparatus of the present invention, further, that with respect to packets identified by the marker, and a discard priority assigning means for assigning discard priority on the network as a reference for discarding during network congestion it is. これによれば、IPコアネットワーク内における優先廃棄マークを付与することも可能となる。 According to this, it is possible to impart priority discard mark in the IP core network. 本発明のネットワーク間中継装置は、論理回線毎に複数設けられたキューから構成され、入力された各パケットを帰属する該論理回線に応じて格納するキューと、キューに格納されたパケットを予め論理回線毎に設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、キューに格納されたパケットの滞留時間を計測するエージングタイマと、キューに格納されたパケットのうち予め論理回線毎に設定された滞留上限時間を超過して滞留していたものを識別するマーカと、レートコントローラによって生成された各出力タイミングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、またマーカによって識別されたパケットを保証域外のトラフィックとして第1のキューから論理回線毎に出力する複数の第1のサ Inter-network relay apparatus of the present invention is composed of a plurality provided queues for each logical channel, in advance logic and queues for storing in response to logical channel belonging to each packet that is input, the data stored in the queue the packet setting a rate controller for generating a timing for outputting at a rate which is set for each line, and an aging timer for measuring the residence time of the packets stored in the queue, for each pre-logical line among the packets stored in the queue warranty and marker identifies a packet reaches the output timing generated by the rate controller as traffic in guaranteed bandwidth and the packet identified by the marker those staying longer than the residence upper time limit which is a plurality of first sub outputted from the first queue as traffic - band for each logical channel バと、これら複数の第1のサーバによって論理回線毎に出力されたパケットを一括管理し、論理回線の何れかにおける現行の保証帯域内トラフィック使用帯域が予めこの論理回線に設定された保証帯域に満たない場合に、この論理回線の保証帯域を利用してこれら複数の第1のサーバによって保証帯域外トラフィックとして出力されたパケットを出力する第2のサーバとを備えたものである。 Bar and, by the plurality of first server collectively manages packet output for each logical channel, the guaranteed bandwidth of the current guaranteed band traffic used bandwidth is preset in the logic circuit in any logical channel If less than, in which a second server for outputting by using the guaranteed bandwidth of the logical line packet outputted as guaranteed band traffic by the first server of the plurality. 【0010】これによれば、複数のリンクがベストエフォートトラフィックを共有可能であるため、例えば同一リンク内或いは同一VPNに属するリンク内で契約帯域を有効に活用することができる。 According to this, a plurality of links can be covalent best effort traffic, it is possible to effectively utilize the contract bandwidth in the link belonging example to the same link in the or the same VPN. 本発明のネットワーク間中継装置は、グループ化された論理回線毎に複数設けられたキューから構成され、入力されたパケットに関する識別情報を該パケットの帰属する該論理回線に応じて格納する第1のキューと、予めグループ毎にサイズが設定され、パケットの実体を格納するためのバッファ領域と、第1のキューに識別情報が格納されたパケットを予め論理回線毎に設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、第1のキューに識別情報が格納されたパケットの滞留時間を計測するエージングタイマと、第1のキューに識別情報が格納されたパケットのうち予め論理回線毎に設定された滞留上限時間を超過して滞留していたものを識別するマーカと、レートコントローラによって生成された出力タイ Inter-network relay apparatus of the present invention is composed of a plurality provided queues for each grouped logical line, the identification information about the input packets first to be stored in accordance with the logical channel belonging to the packet and queues in advance the size for each group is set, and a buffer area for storing the substance of the packet, since the identification information to the first queue is output at the set rate stored packets in advance for each logical line a rate controller for generating a timing, the aging timer that identification information to the first queue is to measure the residence time of the stored packets, in advance for each logical line of the packet identification information is stored in the first queue and the marker identifying those which exceed the set dwell limit time staying output pairs generated by rate controller ングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、またマーカによって識別されたパケットを保証域外のトラフィックとして、対応する識別情報を第1のキューから論理回線毎に出力する第1のサーバとを備えたものである。 The packet reaches the ring as traffic in the guaranteed bandwidth, and as traffic guarantee band outside the packet identified by the marker, and a first server for outputting a corresponding identification information from the first queue for each logical channel It includes those were. 【0011】これによれば、VPN毎にバッファサイズを設定可能であるため、帯域制御部によるパケットスケジューリング処理がパケットデータ自体の移動を伴わない方法で行なわれる場合であっても、特定のVPNが受信リソースを占有するような状態を回避できる。 According to this, it is possible to set the buffer size for each VPN, even when the packet scheduling process by the bandwidth control unit is performed in a way that does not involve the movement of the packet data itself, a particular VPN conditions such as to occupy the received resource can be avoided. 【0012】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention are described with reference to the drawings. 尚、説明の便宜上、パケットという文言を使用するが、本発明はパケット化されたデータそのものへの適用に限定されるものではなく、個々のパケットに関する属性情報、例えば、その格納バッファ領域のアドレスを示すポインタ情報やパケット長等を含むメッセージの形であっても構わない。 For convenience of explanation, uses the phrase packets, the present invention is not limited in application to packetized data itself, the attribute information about each packet, for example, the address of the storage buffer area in the form of messages containing pointer information and the packet length or the like shown it may be. 図1 Figure 1
は本発明を適用した一実施形態に係るVPNルータ、即ち中継装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 Is a functional block diagram showing the internal configuration of the VPN router, that the relay apparatus according to an embodiment according to the present invention. 中継装置1は、中継優先度に基づいた出力スケジューリングを司る帯域制御部10、各ポートから入力されるパケット毎にそのヘッダ部情報に基づいてフローを識別し、 Relay device 1 identifies the flow based band control unit 10 that controls the output scheduling based on the relay priority for each packet that is input from each port in the header portion information,
フロー識別子及び中継優先度を付与して帯域制御部10 Bandwidth control unit 10 to impart a flow identifier and a relay priority
に対し中継要求を行なうパケットフォワーダ(以下、F Packet forwarder for relaying request (hereinafter to, F
WD)20、及び、帯域制御部10により出力スケジューリングがなされたパケットの内容変更やパケットフォーマット変換等を行なうFWD30からなる。 WD) 20, and consists of FWD30 performing contents change or packet format conversion and the like of the packet output scheduling is performed by the bandwidth control unit 10. 帯域制御部10は、それぞれが複数のリンクを有する複数のVP Bandwidth control unit 10, a plurality of VP each having a plurality of links
Nに対応可能な構成となっており、タイムスタンパ10 It has become a configuration ready to N, time stamper 10
1、パケット廃棄部102、優先度キュー部103、レートコントローラ104、エージングタイマ105、マーカ106、ドロッパ107、出力キュー部108、及びシェイパ109を用いて処理を行なう。 1, the packet discarding unit 102, the priority queue 103, the rate controller 104, the aging timer 105, marker 106, dropper 107, output queue 108, and performs processing using the shaper 109. 尚、図1では、中継装置1が各リンクに対応してそれぞれ同等の複数処理部を有する構成としているが、実際には優先度キュー及び出力キューの制御をそれぞれリンク毎及びトンネル毎に行なえれば良く、必ずしも個別に全ての処理部を有する必要はない。 In FIG. 1, the relay apparatus 1 has been configured to have a plurality processing units equal each corresponding to each link is actually being performed to control the priority queue and output queue for each link and for each tunnel, respectively if good, they need not have all the individual processing unit. 【0013】タイムスタンパ101はFWD20から入力されたパケットにその到着時刻を付与する。 [0013] The time stamper 101 to grant the arrival time to the packet that has been input from FWD20. パケット廃棄部102は、優先度キュー部103に滞留しているパケットが予めリンク毎に設定されたキュー長閾値を越え、更にそれらの合計値がVPN単位のキュー長閾値を越える場合に、閾値を超過したリンクキューのリストから所定の規則に従ってキューを選択し、強制的に超過分のパケットを廃棄する。 Packet discarding unit 102, if the packets remaining in the priority queue 103 exceeds a set queue length threshold in advance for each link further sum of them exceeds the queue length threshold VPN units, the threshold select the queue in accordance with the excess link list of queues predetermined rule, discarding forcibly excess packet. 尚、VPN単位のキュー長閾値は、そのVPNに属する全てのリンクのキュー長閾値の合計値以上に設定されるものとする。 Incidentally, queue length threshold VPN units shall be set to more than the total value of the queue length threshold of all links belonging to the VPN. 優先度キュー部1 Priority queue section 1
03は、中継優先度毎に独立した複数のキュー(以下、 03, a plurality of queues (hereinafter independent for each relay priority,
優先度キュー)を有し、中継優先度に応じて該当する優先度キューにパケットを格納するリンク毎のキューシステムである。 Priority queue) has a queue system for each link to store the packet in the appropriate priority queue according to the relay priority. この優先度に基づく優先度キューからのパケット読み出し順序の決定及びパケット読み出し処理は、優先度キュー部103内部のサーバ(図中「S」にて表示)がこれを行ない、そのタイミング生成はレートコントローラ104或いはエージングタイマ105によって行なわれる。 Determination and packet read processing of the packet readout order from the priority queue based on the priority, the priority queue portion 103 inside the server (display in the drawing by "S") is subjected to this, the timing generation rate controller performed by 104 or aging timer 105. レートコントローラ104は、保証トラフィックとして扱われるパケットの出力が、優先度キュー部103毎に設定された一定のデータレートとなるようにパケット読み出しタイミングを生成する。 The rate controller 104, the output of the packet is treated as guaranteed traffic generates a packet read timing so that the constant data rate set for each priority queue 103. エージングタイマ105は、優先度キュー部103に格納されたパケットについて、タイムスタンパ101で付与されたタイムスタンプ値をもとに優先度キュー内での滞留時間を演算し、優先度キューからベストエフォートトラフィックとして扱われる指定滞留時間超過パケットの出力を行なうためのパケット読み出しタイミングを生成する。 Aging timer 105, the stored in the priority queue 103 the packet, and calculating the residence time in the priority queue based on the timestamp value that is granted in time stamper 101, best effort traffic from the priority queue generating a packet read timing for performing the output of the specified residence time excess packets that are treated as. 【0014】マーカ106は、ベストエフォートトラフィックの対象として優先度キューより出力されたパケットに対し、優先廃棄マークを付与する。 [0014] Marker 106 on packets output from the priority queue as the subject of best effort traffic, imparts priority discard mark. ドロッパ107 Dropper 107
は、輻輳状態を、例えば出力キュー部108から通知されたキュー長をもとに検出し、輻輳時には優先廃棄マーキングがなされたパケットを優先的に廃棄する。 Is the congestion state, for example, detects a queue length notified from the output queue unit 108 based on, at the time of congestion discards the priority discard marking is made packets preferentially. 出力キュー部108は、ネットワーク内の論理回線であるトンネル毎に設けられた複数のキュー(以下、出力キュー) Output queue 108, a plurality provided for each of the logical circuits in the network tunnel queue (hereinafter, output queue)
を有し、保証トラフィックとベストエフォートトラフィックに属するパケット列を単にその到着順序で格納するとともに、キュー長を監視してドロッパ107に通知する。 Has stores the packet sequence belonging to guaranteed traffic and best effort traffic only in that the arrival order, and notifies the dropper 107 monitors the queue length. 尚、これらの処理や出力キューからのパケット読み出し処理等は、出力キュー部108内部のサーバ(図中「S」にて表示)がこれを行なう。 The packet reading processing of these processing and output queues, output queues 108 inside the server (display in the drawing by "S") of doing this. シェイパ109は、 Shaper 109,
出力キュー部108からのパケット出力が、トンネル毎の論理回線の帯域或いは出力ポートの物理帯域に合わせて一定のデータレートとなるようにパケット読み出しタイミングを生成する。 Packet output from the output queue unit 108 generates a packet read timing so that the constant data rate to match the physical bandwidth of the band or the output port of the logic circuit of each tunnel. サーバ110は、この読出しタイミングに従って、全てのトンネルについてパケットキューからの読出し処理を実行し、読み出したパケットをF Server 110, in accordance with the read timing, executes the read process from the packet queue for all tunnel, the packet read out the F
WD30に入力する。 Input to WD30. 尚、出力キュー部108及びサーバ110からのパケット読み出し処理は、例えばR. Note that the packet read process from the output queue 108 and server 110, for example, R.
R. R. (Round Robin)方式に基づいて読み出し順序が決定される。 Readout order is determined based on (Round Robin) method. 【0015】次に、中継装置1の内部における処理動作について説明する。 The following describes the processing operation in the interior of the relay device 1. 図2は、優先度キューへのパケット格納処理を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart illustrating a packet storage processing to the priority queue. 各ポートからF F from each port
WD20に入力(ステップ201)されたパケットは、 Input (step 201) packets to WD20,
そのヘッダ部情報に基づいて帰属するフローが識別され、(1)VPNインデックス(複数のリンクによって構成されるVPNに関する識別子)、(2)リンクインデックス(リンクの識別子)、(3)トンネルインデックス(トンネルの識別子)、(4)中継優先度といった後段のパケット転送スケジューリング処理に必要な情報が付与された後、帯域制御部10に入力される(ステップ20 Its flows attributable on the basis of the header information is identified, (1) (identifier of VPN constituted by a plurality of links) VPN index, (2) link index (link identifier), (3) tunnel index (Tunnel identifier), the input (4) after the information necessary for the relay priority such subsequent packet transfer scheduling process has been applied, the band control unit 10 (step 20
2)。 2). タイムスタンパ101は、入力パケットに対し、 Time stamper 101, the input packet,
到着時刻を示すタイムスタンプ値を付与する(ステップ203)。 The time stamp value indicating the arrival time to grant (step 203). この到着時刻は、入力パケットの優先度キュー内における滞留時間算定の基準となる。 The arrival time is a reference of the residence time calculated in the priority queue of the input packet. パケットは、 Packet,
VPNインデックス、リンクインデックス及び中継優先度の値に基づき、該当する優先度キューに格納され(ステップ204)、この際、後述するリンク管理テーブル1031のキュー長が更新される(ステップ205)。 Based on the value of the VPN index, link index and the relay priority is stored in the appropriate priority queue (step 204), this time, the queue length of the link management table 1031 to be described later it is updated (step 205).
尚、優先度キュー部103はリンク毎に存在し、各リンクのバッファリソースはVPN内で共有リソースの扱いとなっている。 Incidentally, the priority queue 103 exist for each link, the buffer resources for each link has a handle for the shared resources in the VPN. 【0016】リンク管理テーブル1031は、図3に示すように、リンクインデックス、滞留中のキュー長合計値、リンク固有のキュー長閾値(CBS(Committed B The link management table 1031, as shown in FIG. 3, the link index, the queue length sum value in the dwell, link specific queue length threshold (CBS (Committed B
urstSize)オーバ値)、優先度キューポインタ等からなる各リンクのエントリ構造体10311を有し、キュー長がCBSオーバ値を超過した場合、該当リンクのインデックスがCBSオーバリスト1021に格納される。 UrstSize) over value), the priority has a queue pointer each link entry structure consisting etc. 10311, queue length Exceeded CBS over value, the index of the corresponding link is stored in the CBS over list 1021.
一方、VPN管理テーブル1032は、同一VPNに帰属する全リンクにおいて滞留中のキュー長合計値、VP Meanwhile, VPN management table 1032, queue length sum value in the residence at all links belonging to the same VPN, VP
N固有のキュー長閾値(同一VPNに帰属する全てのリンクのキュー長閾値の合計値以上の値)、CBSオーバリスト1021のエントリを示すCBSオーバリストポインタ等からなる各VPNのエントリ構造体10321 N-specific queue length threshold (the sum of all values ​​or more values ​​for queue length thresholds of links belonging to the same VPN), consisting of CBS over list pointer for indicating an entry in the CBS over list 1021 each VPN entry structure 10321
を有する。 Having. 優先度キューへのパケット入力の結果、リンク毎の受信バーストサイズ(CBS:Committed Burst Results of packet input to the priority queue, the received burst size for each link (CBS: Committed Burst
Size)に相当するリソースの割り当て(キュー長閾値)を超過して使用することとなった場合(ステップ2 Allocation of resources corresponding to Size) (if was to use in excess of the queue length threshold) (Step 2
06)、CBSオーバリスト1021に入力パケットのリンクインデックスがエントリされ(ステップ20 06), the link index of the input packet to the CBS over list 1021 is an entry (Step 20
7)、VPN管理テーブルの1032のキュー長が更新される(ステップ208)。 7), the queue length of 1032 of the VPN management table is updated (step 208). 【0017】また、当該パケット入力の結果、VPN毎の共有リソースの割り当て(キュー長閾値)を超過して使用することとなった場合(ステップ209)、パケット廃棄部102は、 CBSオーバリスト1021からランダムに、或いは古いエントリ順にパケット廃棄対象とするリンクを選定する。 Further, the result of the packet input, allocation of a shared resource for each VPN when a be used in excess of (queue length threshold) (step 209), the packet discarding unit 102, from the CBS over the list 1021 randomly, or to select a link to the packet discarded the old entry order. 更に、パケット廃棄部102 Further, the packet discarding unit 102
は、選定したリンクに対応する優先度キューの中で入力パケットの中継優先度より低い中継優先度のキューについて、最も中継優先度の低いキューの末尾から必要な長さに相当するパケット列を廃棄する(ステップ21 , For queues less relay priority than the relay priority of the input packet in the priority queue corresponding to the selected link, discard the packet sequence corresponding to the length required from the end of the lowest of the relay priority queue (step 21
0)。 0). これにより、リソースが確保され、入力パケットのテールドロップが回避できる。 Thus, the resource is secured, tail drop of the input packet can be avoided. 尚、ステップ206又はステップ209においてキュー長閾値を超過しない場合は、そのまま処理を終了する。 Incidentally, if you do not exceed the queue length threshold in step 206 or step 209, the process ends. 図4は、優先度キューを構成するリンク管理テーブル1031上の構造体10 Figure 4 is a structure 10 on a link management table 1031 constitutes a priority queue
311の一例であり、中継優先度毎及びタイムスタンプ値によるリストを示している。 311 is an example of a show a list by the relay priority and for each time stamp value. リンクテーブル構造体1 Link table structure 1
0311は、リンクに固有の値、例えば、格納しているキュー長の合計値、キュー長閾値、保証帯域CDR値、 0311, linked to the specific value, for example, the total value of the queue length which stores the queue length threshold, guaranteed bandwidth CDR values,
滞留許可時間を示すエージングタイム値等を格納する各フィールドを有し、各パケットに対し、タイムスタンプ値に基づく時系列でのリスト管理並びに優先度に基づくリスト管理を行なっている。 It has fields for storing the aging time value for indicating a residence permission time for each packet is performed list management based on the list management and priority in time series based on the time stamp value. また、各パケットに対応するエントリ10312には、パケットに関する各種情報に加え、優先度上並びに時系列上の前後のエントリ位置を差し示すポインタが付与され、リスト管理がなされる。 Also, the entry 10312 corresponding to each packet, in addition to various information about the packet, a pointer indicating points to the entry position of the front and rear on priority as well as on the time series is given, list management is made. 尚、CDR値、エージングタイム値等は、予め契約によりリンク毎に設定される。 Incidentally, CDR values, aging time value or the like is set for each link in advance by contract. 【0018】ここで、エントリ10312にあるパケットデータフィールドの中身は、データの実体ではなく、 [0018] In this case, the contents of the packet data field in the entry 10312, rather than the substance of the data,
実体が格納されているバッファへのポインタ情報であっても構わない。 A pointer information to a buffer entity is stored may be. また、優先度キューにおいては、最も優先度の高いキューからパケットが出力され、上位の優先度キューにエントリがある限り、下位の優先度キューには出力の機会が与えられない構成となっている。 In the priority queue, is output packet from the highest priority queue, as long as there is an entry in the higher-priority queue, the lower-priority queue has a configuration in which opportunities for output is not given . 次に、 next,
図5を用いてパケット廃棄部102の動作概念を説明する。 Illustrating an operation concept of the packet discard section 102 with reference to FIG. 例えば、パケットXの入力前、リンク#b及びリンク#sに格納されたキュー長がいずれもリンク固有の閾値を超過しているものの、VPNに属する全てのリンク内のキュー長を合計した値はVPN固有の閾値を超過していない状態にあるとする。 For example, before the input of the packet X, although both links #b and link queue length stored in #s exceeds the link specific threshold value the sum of the queue lengths in all links belonging to the VPN and it is in a state that does not exceed the VPN-specific threshold. この状態でパケットXがその優先度に従ってリンク#aに格納されると、キュー長の合計値がVPN固有のキュー長閾値を超過してしまう(図5の途中状態)。 When a packet X in this state is stored in the link #a according to their priority, the total value of the queue length would exceed the VPN-specific queue length threshold (middle state of FIG. 5). このような場合には、パケット廃棄部102が、CBSオーバリスト1021から前述の方法によってリンクを選定し、その内、最も優先度の低いキューに対応するパケットについて廃棄処理を行なう。 In such a case, the packet discard section 102, selects a link from CBS over the list 1021 by the method described above, of which performs a discarding process for the packet corresponding to the lowest priority queue. 図6乃至図9を用いてレートコントローラ104及びエージングタイマ105の動作について説明する。 The operation of the rate controller 104 and the aging timer 105 will be described with reference to FIGS. レートコントローラ104は、図6に示すように、メモリ上に構成されサイクリックに使用されるタイムテーブル1041を有し、このタイムテーブル1041には単位時間毎に連続的にエントリが設けられる。 The rate controller 104, as shown in FIG. 6, has a timetable 1041 which is used cyclically configured in memory, continuous entry is provided for each unit time in the time table 1041. タイマカウンタ1043は、所定の単位時間経過毎にカウントアップを行なうものであり、タイムスタンパ101、現時刻ポインタ1042、エージングタイム算出回路1052、 Timer counter 1043, which counts up every lapse of a predetermined unit time, the time stamper 101, the current time pointer 1042, aging time calculation circuit 1052,
及び出力予定時刻算出回路1044に現時刻を供給する。 And it supplies the current time to the output scheduled time calculation circuit 1044. 現時刻ポインタ1042が、この供給された現時刻に基づいてタイムテーブル1041上のエントリ列を順次移動することで時間の経過が表される。 Current time pointer 1042, the supplied course of time by sequentially moving the entry column of the time table 1041 based on the current time is represented. 【0019】出力予定時刻算出回路1044が、読み出されたパケットのパケット長、及びリンクに設定されている保証帯域CDR値に基づいて次回のパケット出力予定時刻を現時刻からの相対位置として算出することにより、当該パケットのリンクインデックスが該当するアドレスのエントリに格納される。 The output estimated time calculation circuit 1044 calculates the packet length of the read packet, and the next packet output scheduled time based on the guaranteed bandwidth CDR value set in the link as relative to the current time by, it is stored in the address of the entry link index of the packet corresponds. また、現時刻ポインタ1 In addition, the current time pointer 1
042が移動する際、指示するエントリに出力予定時刻を迎えるリンクインデックスが存在すると、該当するキューから次のパケットを出力することが可能となり、優先度キュー部103が当該パケットをマーカ106に入力する。 When 042 is moved, the link index greet output estimated time entry instruction is present, it is possible from the corresponding queue outputs a next packet, the priority queue portion 103 inputs the packet to the marker 106 . 図7は、レートコントローラ104による保証トラフィックの読み出し処理を示すフローチャートである。 Figure 7 is a flowchart showing the reading process of guaranteed traffic by rate controller 104. レートコントローラ104の基準時間であるタイマカウンタ1043がカウントアップすると(ステップ3 When the timer counter 1043 which is the reference time of the rate controller 104 is counted up (Step 3
01)、現時刻ポインタ1042がそれを検出して自らのポインタ値を進める。 01), the current time pointer 1042 will detect it proceed with its own pointer value. 即ち、図6においては、現時刻ポインタ1042自体がタイムテーブル1041に沿って上昇する(ステップ302)。 That is, in FIG. 6, the current time pointer 1042 itself rises along the time table 1041 (step 302). ここで、タイムテーブル1041上で現時刻ポインタ1042が示すアドレスにエントリされているリンクインデックスがある場合は当該リンクインデックスを読み出し(ステップ30 Here, if there is a link index, which is an entry to the address indicated by the current time pointer 1042 on the time table 1041 reads the link index (Step 30
3)、無い場合はステップ301に戻って同様の動作を繰り返す(ステップ304)。 3), if not the same operation is repeated returning to step 301 (step 304). 【0020】次に、該当する優先度キュー部103内の該当リンクにおいてリンク管理テーブル1031で管理されている現時点で最も中継優先度の高いキューが選択され、格納中のパケットを出力する許可が与えられる(ステップ305)。 Next, most relay high priority queue at present managed by the link management table 1031 in the corresponding link in the priority queue 103 the corresponding is selected, giving permission for outputting a packet in the storage is (step 305). 当該パケットが優先度キューから読み出され、後段のマーカ106に入力される(ステップ306)。 The packet is read from the priority queue, is input to the subsequent marker 106 (step 306). ここで、レートコントローラ104により出力許可されたパケットは、マーカ106においてマーク付与を施されず、そのままドロッパ107を通過して後段の出力キュー部108に格納され(ステップ30 Here, the packet output permitted by the rate controller 104 is not subjected to marking in the marker 106, it is stored in the subsequent stage of the output queue 108 as it passes through the dropper 107 (Step 30
7)、このとき、出力論理回線毎の管理テーブルであるトンネル管理テーブル1081のキュー長が更新される(ステップ308)。 7), this time, the queue length of the tunnel management table 1081 is a management table for each output logical line is updated (step 308). 優先度キュー部103からの出力が完了したパケットについては、リンク管理テーブル1 For packets output has been completed from the priority queue 103, link management table 1
031のキュー長から出力パケットの長さ分の値が減算され(ステップ309)、またVPN管理テーブル10 The length of the value of the output packet from the queue length 031 is subtracted (step 309), also VPN management table 10
32のキュー長からも同様に出力パケット長分の値が減算される(ステップ310)。 32 Similarly the value of the output packet length from the queue length is subtracted (step 310). このとき、出力パケットについては、図4に示したリンクテーブル構造体103 At this time, the output packets, the link table structure shown in FIG. 4 103
11の優先度に基づくリンクや時系列に基づくリンクから外され、当該優先度リンクや時系列リンクはいずれも更新される(ステップ311)。 Removed from the link based on the link and chronological based on 11 priority, any relevant priority link and chronological link is updated (step 311). 【0021】ここで、リンク毎に設定されたユーザによる契約帯域CDRと前回出力されたパケットの長さに基づいて次回の出力予定時刻が次式に従って演算され(ステップ312)、タイムテーブルに該当リンクインデックスが書き込まれる(ステップ313)。 [0021] Here, the next scheduled output time based on the length of the contract bandwidth CDR and the previous output packet by a user which is set for each link is calculated according to the following equation (step 312), the corresponding link in the time table index is written (step 313). 出力予定時刻 Output scheduled time
[s]=パケット長[Byte]×(8[bit/Byte]/CDR値[b [S] = packet length [Byte] × (8 [bit / Byte] / CDR value [b
it/s])図6に示すように、エージングタイマ105は比較器1051とエージングタイム算出回路1052からなる。 it / s]) As shown in FIG. 6, the aging timer 105 consists of comparators 1051 and aging time calculating circuit 1052. エージングタイム算出回路1052はタイマカウンタによる現時刻とリンク毎に設定されたキュー毎の滞留許可時間に基づきパケットの到着時刻の閾値を算出する。 Aging time calculation circuit 1052 calculates the threshold value of the arrival time of the packet based on the residence time allowed for each queue set for each current time and links the timer counter. 比較器1051はこのパケット到着時刻閾値とパケットのタイムスタンプ値との比較によりパケットの出力の可否を判定する。 The comparator 1051 determines whether the output of the packet by comparing the timestamp value of the packet arrival time threshold and the packet. 図8を用いて、出力キュー部10 With reference to FIG. 8, the output queue unit 10
8のトンネル管理テーブル1081及びそのキューリンク、トンネル管理テーブル構造体10811、並びにエントリ10812の構造を示す。 8 of the tunnel management table 1081 and the queue link, the tunnel management table structure 10811, as well as the structure of the entries 10812. トンネル管理テーブル1081には出力を許可されたパケットのトンネルインデックスが時系列的に格納される。 Tunnel index of the allowed output packet is stored chronologically in the tunnel management table 1081. トンネル管理テーブル構造体10811は、トンネル毎のキュー長を管理するキュー長、ドロッパ107での廃棄閾値でもあるキュー長閾値、シェイパ109で論理回線での出力帯域をコントロールするための出力レート値、トンネルリンクのポインタ等の各フィールドを有する。 Tunnel management table structure 10811 is the queue length for managing the queue length of each tunnel, queue length threshold is also the disposal threshold in dropper 107, the output rate value for controlling the output bandwidth of a logical line by shaper 109, tunnel It has fields such as a pointer link. 尚、エントリ10 In addition, entry 10
812には、必ずしもパケットの実体が格納される必要はなく、当該実体が格納されているバッファへのポインタ情報であっても良い。 The 812, not necessarily the entity of the packet is stored may be pointer information to a buffer in which the entity is stored. 【0022】図9は、エージングタイマ105によるベストエフォートトラフィックの読み出し処理動作を示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing a reading process operation of best effort traffic by aging timer 105. タイムテーブル1041から現時刻ポインタ1042の示すアドレスにエントリされているリンクインデックスが読み出され、エージングタイム算出回路1052に供給され(ステップ401)、エントリが無い場合はステップ401に戻ってこれを繰り返す(ステップ402)。 Link index is read out from the time table 1041 is an entry to the address indicated by the current time pointer 1042 is supplied to the aging time calculation circuit 1052 (Step 401), if there is no entry repeating this returns to step 401 ( step 402). 一方、エージングタイム算出回路1052は、リンク管理テーブル1031から滞留許可時間値を得て、現時刻と滞留許可時間から到着時刻(バースタイム)の閾値を逆算し(ステップ403)比較器1051がタイムスタンプリストから最も古いパケットのタイムスタンプ値を読み出して(ステップ40 On the other hand, the aging time calculation circuit 1052 obtains the link management table 1031 residence permitted time value from back to find the threshold value of the arrival time (Bath time) from the current time and residence permitted time (step 403) comparator 1051 timestamps reads the time stamp value of the oldest packet from the list (step 40
4)、当該到着時刻閾値と比較する(ステップ40 4), compared with the arrival time threshold value (step 40
5)。 5). 閾値より小さい値である場合には、リンク管理テーブル1031のタイムスタンプリストのパケットの内、到着順の古いパケットについて優先度キューから出力する許可を与えられ(ステップ406)、優先度キューからパケットが出力される(ステップ407)。 If it is smaller than the threshold value, among the packet time stamp list link management table 1031, authorized to output from the priority queue for the arrival order old packet (step 406), the packet from the priority queue output (step 407). リン Rin
ク管理テーブル1031のキュー長が更新され(ステップ408)、 VPN管理テーブル1032のキュー長が更新され(ステップ409)、また、リンク管理テーブル1031において図3のリンクテーブル構造体103 Queue length of click management table 1031 is updated (step 408), the queue length of the VPN management table 1032 is updated (step 409), The link table structure of Figure 3 in the link management table 1031 103
11の優先度毎のリンクやタイムスタンプによる時系列でのリンクからも外される。 Also removed from the link in time-series by 11 links and time stamp for each priority of. リンク管理テーブル103 Link management table 103
タイムスタンプリスト及び優先度が更新される(ステップ410)。 1 timestamp list and priority is updated (step 410). 優先度キューから出力されたパケットについてはマーカ106で優先廃棄マーキングが施され、出力キューに格納される(ステップ411)。 The output from the priority queue packet priority discard marking is performed by the marker 106, it is stored in the output queue (step 411). 【0023】出力キュー部10は、論理回線であるトンネル毎のトンネル管理テーブル1081を有し、滞留パケットのキュー長の監視を行なっている(ステップ41 The output queue unit 10 includes a tunnel management table 1081 for each tunnel is a logical line, is performed to monitor the queue length of residence packet (Step 41
2)。 2). 出力キューのキュー長が閾値を超過している場合には出力ポートが輻輳状態にあると判断し(ステップ4 If the queue length of the output queue exceeds a threshold value, it is determined that the output port is congested (step 4
13)、ドロッパ107は優先廃棄マーキングのなされたパケットの廃棄を行なう(ステップ414)。 13), the dropper 107 performs the discarding of packets subjected to the priority discard marking (step 414). キュー長が閾値を超過していない場合にはパケットはそのまま出力キューに格納され(ステップ415)、トンネル管理テーブル1081のキュー長及びトンネルリンクが更新される(ステップ416)。 If the queue length does not exceed the threshold packet is stored as it is output queue (step 415), the queue length and tunnel link of the tunnel management table 1081 is updated (step 416). ステップ414又はステップ416の処理が終了すると、ステップ404に戻って処理を繰り返す。 When the process of step 414 or step 416 is completed, the process returns to step 404. 最終的に、エージングタイム閾値の範囲内のパケットが出現した場合には、優先度キュー部103からの出力は行なわれずにパケット読み出し処理は終了される。 Finally, if the packet within the aging time threshold has occurred, the packet read process is not performed is output from the priority queue 103 is terminated. 図10及び図11を用いてシェイパ10 Shapers 10 with reference to FIGS. 10 and 11
9の動作について説明する。 The operation of the 9 will be described. シェイパ109は、図10 Shaper 109, FIG. 10
に示すように、メモリ上に構成されサイクリックに使用されるタイムテーブル1091を有し、このタイムテーブル1091には単位時間毎に連続的にエントリが設けられる。 As shown in, have a timetable 1091 which is used cyclically configured in memory, continuous entry is provided for each unit time in the time table 1091. タイマカウンタ1093は、所定の単位時間経過毎にカウントアップを行なうものであり、現時刻ポインタ1092及び出力予定時刻算出回路1094に現時刻を供給する。 Timer counter 1093, which counts up every lapse of a predetermined unit time, and supplies the current time to the current time pointer 1092 and output estimated time calculation circuit 1094. 現時刻ポインタ1092が、この供給された現時刻に基づいてタイムテーブル1091上のエントリ列を順次移動することで時間の経過が表される。 Current time pointer 1092, the supplied course of time by sequentially moving the entry column of the time table 1091 based on the current time is represented. 【0024】出力予定時刻算出回路1094が、読み出されたパケットのパケット長、及びトンネル毎に設定されている出力レート値に基づいて次回のパケット出力予定時刻を現時刻からの相対位置として算出することにより、当該パケットのトンネルインデックスが該当するアドレスのエントリに格納される。 The output estimated time calculation circuit 1094 calculates the packet length of the read packet, and the next packet output scheduled time on the basis of the output rate value is set for each tunnel as a relative position from the current time by, it is stored in the address of the entry tunnel index of the packet corresponds. また、現時刻ポインタ1092が移動する際、指示するエントリに出力予定時刻を迎えるトンネルインデックスが存在すると、該当するキューから次のパケットを出力することが可能となり、出力キュー部108が当該パケットをサーバ110 Further, when the current time pointer 1092 is moved, the tunnel index greet output estimated time entry instruction is present, it is possible from the corresponding queue outputs a next packet, the output queue unit 108 to the packet server 110
に渡す。 Pass to. 図11は、シェイパ109による保証トラフィックの読み出し処理を示すフローチャートである。 Figure 11 is a flowchart showing the reading process of guaranteed traffic by shaper 109. シェイパ109の基準時間であるタイマカウンタ1093がカウントアップすると(ステップ501)、現時刻ポインタ1092がそれを検出して自らのポインタ値を進める。 When the timer counter 1093 which is the reference time of the shaper 109 is counted up (step 501), the current time pointer 1092 will detect it advances their pointer value. 即ち、図10においては、現時刻ポインタ1092 That is, in FIG. 10, the current time pointer 1092
自体がタイムテーブル1091に沿って上昇する(ステップ502)。 Itself rises along the time table 1091 (step 502). ここで、タイムテーブル1091上で現時刻ポインタ1092が示すアドレスにエントリされているトンネルインデックスがある場合は当該トンネルインデックスを読み出し(ステップ503)、無い場合はステップ501に戻って同様の動作を繰り返す(ステップ504)。 Here, if there is a tunnel index is an entry to the address indicated by the current time pointer 1092 on the timetable 1091 reads the tunnel index (step 503), if not the same operation is repeated returning to step 501 ( step 504). 【0025】次に、該当する出力キュー部108内の該当トンネルにおいてトンネル管理テーブル1081で管理されている現時点で最も古くから格納されているパケットが選択され、当該パケットを出力する許可が与えられる(ステップ505)。 Next, the packet stored most ancient presently managed by the tunnel management table 1081 in the corresponding tunnel in the output queue 108 for the appropriate is selected and permission to output the packet is given ( step 505). 当該パケットが出力キューから読み出され、後段のサーバ110を介してFWD30 The packet is read from the output queue, via a subsequent server 110 FWD30
に入力される(ステップ506)。 Is input (step 506). 出力キュー部108 Output queue section 108
からの出力が完了したパケットについては、トンネル管理テーブル1081のキュー長から出力パケットの長さ分の値が減算され(ステップ507)、また出力パケットについては、図8に示したトンネルテーブル構造体1 For packets output has been completed from is subtracted the value of the length of the output packet from the queue length of the tunnel management table 1081 (step 507), and for the output packet, tunnel table structure 1 shown in FIG. 8
0811の時系列に基づくリンクから外され、当該時系列リンクも更新される(ステップ508)。 Removed from the link based on the time series of 0811, the time-series links are updated (step 508). ここで、トンネル毎に設定された論理回線の帯域出力レートと前回出力されたパケットの長さに基づいて次回の出力予定時刻が次式に従って演算される(ステップ509)。 Here, the next scheduled output time based on the length of the band output rate and the previous output packet logical channel set for each tunnel is calculated according to the following equation (step 509). 出力予定時刻[s]=パケット長[Byte]×(8 Output scheduled time [s] = packet length [Byte] × (8
[bit/Byte]/出力レート値[bit/s]) その後、タイムテーブル1091に該当トンネルインデックスが書き込まれる(ステップ510)。 [Bit / Byte] / the output rate value [bit / s]) Then, the corresponding tunnel index is written in the time table 1091 (step 510). FWD30 FWD30
へ出力されたパケットは必要に応じて所望のフォーマットへと変換され、出力ポートから送出される。 Output packet to is converted into a desired format if necessary, is sent from the output port. 尚、中継装置1内部でマーカ106により優先廃棄マークが付与されたパケットについて、FWD30が実際の出力パケットデータに優先廃棄マークに相当する値を該当するフィールドに書き込む構成とすることも可能である。 Note that the packet priority discard mark is assigned by the marker 106 within the relay apparatus 1, it is also possible to adopt a configuration write to the appropriate field a value corresponding to the priority discard mark actual output packet data FWD30. 【0026】本実施形態によれば、パケットフローの束であるリンク単位で保証帯域を契約して、その設定を行ない、優先度キューからの出力をリンクの契約帯域により出力制限して保証トラフィックとして扱うとともに、 In accordance with the present embodiment, by contract guaranteed bandwidth per link is a bundle of packet flow, perform the settings, the guaranteed traffic and output limited by contract bandwidth links the output from the priority queue along with the deal,
契約帯域を越えて入力されたパケットは優先度キューに滞留させる。 Packet input exceeds the contracted bandwidth is retained in the priority queue. 優先度毎に保証トラフィックとベストエフォートトラフィックを割り当てる方式でないため、リンクの契約帯域を越えて入力のある場合であっても、必ず相対的に中継優先度の高いパケットが出力されることとなる。 Since not a method of allocating a guaranteed traffic and best-effort traffic for each priority, even when there is input beyond the contracted bandwidth of the link, and is output is always relatively high relay priority packets. 滞留しているパケットは、一定の滞留期間として設定されたエージングタイムを経過した時点で、契約帯域の超過分のベストエフォートトラフィックとして扱われ、優先廃棄マーキングされ出力される。 Packets staying in, at the time of the lapse of the aging time, which is set as a constant dwell period, is treated as best effort traffic excess of the contracted bandwidth is priority discarded marking output. 契約帯域を越えない限りは中継優先度が低くても優先廃棄マーキングされない一方で、中継優先度が高くても契約帯域を越えていればベストエフォートトラフィックとして優先廃棄マーキングされる。 As long as not exceeding the contract bandwidth while not also priority discard marked lower relay priority, even with a high relay priority is priority discard marked as best effort traffic if beyond the contracted bandwidth. また、フローは特定の優先度キューに割り付けられ、また優先度キューに滞留しているパケットがベストエフォートトラフィックとして出力されるため、同一フローでの順序逆転は起こらない。 Further, the flow allocated to a particular priority queue, and because the packets staying in the priority queue is output as a best-effort traffic, it does not occur order inversion in the same flow. 結果として、最低帯域保証と優先度制御を同時に行なうことが可能となる。 As a result, it is possible to perform the minimum bandwidth guarantee and the priority control at the same time. 例えば、優先度「高」、「中」、「低」といったフローは優先度キューにより、図12に示す等高線状にクラス分けされ、出力パケットは契約帯域内の保証トラフィックと契約帯域を超過した優先廃棄マーキングの対象であるベストエフォートトラフィックとに分離される。 For example, the priority "high", "medium", the flow such as "low" by priority queue, are classified into contour lines shown in FIG. 12, the output packets has exceeded the contract bandwidth and guaranteed traffic within the contract bandwidth priority is separated into the best-effort traffic is discarded marking target. 【0027】また、パケットの受信バッファが不足した場合であっても、該当するVPNに属するリンクの中で予め設定した受信バーストサイズに相当するバッファサイズを超過(CBSオーバ)してパケットを受信しているリンクから、受信パケットの優先度より低い優先度を有すパケットを廃棄して必要サイズの空き受信バッファを確保することで、テールドロップによる高優先度パケットの廃棄を防止し、中継優先度に基づく帯域保証の精度を向上させることが可能である。 Further, even when the receive buffer of the packet is insufficient to receive a packet exceeds the buffer size corresponding to the reception burst size set in advance in the link belonging to the corresponding VPN (CBS over) after that the link, and discards the packet having a lower priority than the priority of the received packet by securing the empty reception buffer of the required size, to prevent disposal of high-priority packets by tail drop, the relay priority it is possible to improve the accuracy of bandwidth guarantee-based. しかしながら、帯域制御部10によるパケットスケジューリング処理がパケットデータそのものの移動を伴わない方法で行われると、実際には空き受信バッファが不足する場合がある。 However, when a packet scheduling process by the bandwidth control unit 10 is performed in a manner that does not involve the movement of itself packet data, in practice there may be insufficient empty reception buffers.
図13はパケットデータの実体を帯域制御部10とは異なったパケットバッファ領域に置いている場合を示している。 Figure 13 shows a case in which at different packet buffer space and bandwidth control unit 10 entity of the packet data. この方法では、パケットを優先度キュー部103 In this way, the priority queue 103 the packet
から取り出し出力キュー部108へ入力するまでの一連のスケジューリング処理は、VPN管理テーブル103 A series of scheduling processing up to the input to the output queue unit 108 is taken out from, VPN management table 103
2及びリンク管理テーブル1031上のエントリからパケットのポインタ、即ちパケットバッファメモリに格納されているパケットデータの先頭アドレスを削除し、トンネル管理テーブル1081に当該パケットのポインタをエントリすることで処理を終了する。 2 and link management entry from the packet pointer on the table 1031, i.e. removes the leading address of the packet data stored in the packet buffer memory, the processing is terminated by an entry pointer of the packet to the tunnel management table 1081 . これにより、パケットスケジューリング処理の前後においてもパケットバッファメモリ上のパケットデータの移動は行われず、 Thus, the movement of the packet data in the packet buffer memory even before and after the packet scheduling process is not performed,
帯域制御部から出力されるまでの間は、パケットデータがパケットバッファメモリに留まることとなる。 Until it is output from the bandwidth control unit, so that the packet data remains in the packet buffer memory. 【0028】実際にパケットバッファメモリからパケットデータが消去されるのは、シェィパ109によるスケジューリングの後にパケットがFWD30に入力されて [0028] The actual packet data from the packet buffer memory is erased, packets after scheduling by Sheipa 109 is input to FWD30
トンネル管理テーブル1081のエントリから削除された後、或いはドロッパ107によってパケットが廃棄された後である。 After being removed from the entry of the tunnel management table 1081, or after the packet has been discarded by the dropper 107. 従って、幾つかのVPN入力トラフィックレートが一時的に契約保証帯域を上回りトンネルへの出力が輻輳した場合には、それを検出する際、出力キュー長が閾値を超えて長くなるまでの間タイムラグが発生し、そのパケットデータはパケットバッファ部に滞留したままの状態となる。 Therefore, when the number of VPN input traffic rate output to temporarily exceed the contracted guaranteed bandwidth tunnel congested, when detecting it, a time lag until the output queue length increases beyond a threshold value occurs, the packet data is the remains staying in the packet buffer unit. たとえ帯域制御部10へのパケット入力時に空き受信バッファを確保しテールドロップを防止する仕組みが働いたとしても、この方法のようにパケットスケジューリング処理の前後でパケットデータの実体が移動しない場合には、特定のVPNが受信リソースを占有する状態が発生してしまうことがある。 Even worked mechanism to even prevent tail drop securing empty reception buffer when the packet input to the bandwidth control unit 10, when the entity of the packet data before and after the packet scheduling process as the process does not move, there may be a state in which a particular VPN occupies receive resources occurs. そこで、パケットデータの実体を格納するパケットバッファメモリ401には予めVPN毎に利用可能な最大領域サイズをMax VPN Buffer Sizeとして割り当て、VPN毎に固定的なリソース確保をおこなうことによってこれを回避することができる。 Therefore, it allocates a maximum area size available in advance for each VPN in the packet buffer memory 401 for storing the entity of the packet data as Max VPN Buffer Size, avoiding this by performing a fixed resource ensured for each VPN can. 【0029】優先度キューから出力されたトラフィックは保証トラフィックとベストエフォートトラフィックが混在した状態で出力キューに格納される。 The output from the priority queue traffic is stored in the output queue in a state of guaranteed traffic and best-effort traffic are mixed. この出力キューからは出力ポート、又は論理回線の帯域に合わせてシェイピングによる出力レート制御がなされる。 Output port from the output queue, or output rate control by shaping to match the bandwidth of the logical line is made. この出力キューでは廃棄閾値を設け、この閾値超過が発生している場合は出力ポートが輻輳しているものと判断してベストエフォートトラフィックの廃棄を行なう。 This output queue provided discard threshold, if the threshold exceeded is generated performs the discard of best effort traffic it is determined that the output port is congested. 入力トラフィックのレートがこの出力ポート、又は論理回線の帯域を下回っている場合、この出力キューへのパケットの滞留は殆ど無いか或いは一定である。 If the rate of the input traffic is below the band of the output port or the logical line, the residence of the packet to the output queue is little or constant. しかし、ユーザは契約帯域を越えて帯域を使うことができ、流入トラフィックのレートが出力ポートの帯域を越えてしまうようなケースでは優先廃棄マーキングが施されているベストエフォートトラフィックは優先的に廃棄され、保証トラフィックの帯域が確保されることで出力ポート輻輳時においても最低帯域保証が可能となる。 However, the user can use the band beyond the contracted bandwidth, best effort traffic in a case such as rate of incoming traffic may exceed the bandwidth of the output ports are preferentially discarded marking is applied is discarded preferentially , minimum bandwidth guarantee is made possible even in the output port congestion by band guaranteed traffic is ensured. 尚、図14に示すように、各リンク出力において保証トラフィックとベストエフォートトラフィックに分離された複数のフローは、中継装置1によって、保証トラフィックはマージされてトンネル出力され、一部のベストエフォートトラフィックは廃棄されることとなる。 As shown in FIG. 14, a plurality of flows which are separated in the guaranteed traffic and best-effort traffic at each link output by the relay device 1, guaranteed traffic is merged tunneled output, some of the best effort traffic and thus it is discarded. しかし、何れかのリンクにおける現行の保証帯域内トラフィック使用帯域が予めこのリンクに設定された保証帯域に満たない場合に、このリンクを利用して、同一リンク内或いは同一トンネル内のベストエフォートトラフィックを出力するように構成しても良い。 However, if the current guaranteed band traffic use band in one of the link is less than the set guaranteed bandwidth in advance in this link, by utilizing this link, the best effort traffic in the same link or the same tunnel it may be configured to output. 【0030】また、このような仕組みは中継装置1内部だけでなく、IPコアネットワーク内部においても同様に適用可能である。 Further, such a mechanism is not only inside the relay apparatus 1 is equally applicable in the internal IP core network. 図15はその一例であり、インターネットのQoS技術の一つであるDiffServ(Di Figure 15 is an example thereof, DiffServ is one of the Internet QoS technology (Di
fferentiated Service)のAF(Assured Forwardin AF of fferentiated Service) (Assured Forwardin
g:RFC2597)に適用する場合を示している。 g: RFC2597) shows a case in which to apply to. AFでは、 In AF,
サービスに応じて4つの独立したクラスへの分類と、クラス内での3つの異なるレベルの廃棄優先度が割り当てられ、IPパケットフォーマットのDSフィールドと呼ばれる領域のDSCP(Differentiated Services Co And classification into four separate classes depending on the service, three different levels discard priority in the class assigned, DSCP areas called DS field of the IP packet format (Differentiated Services Co
depoint)bitへ、codepoint値を与えることによりクラスと廃棄優先度の指定がおこなわれる。 Depoint) to bit, designated classes and discard priority is performed by giving a codepoint value. ネットワーク内の中継装置はこのcodepoint値に従い、クラス及び廃棄優先度に基づいた動作(PHB:Per Hop Behavio Relay devices in the network in accordance with this codepoint value, operation based on class and discard priority (PHB: Per Hop Behavio
r)を行なう。 r) perform. ネットワークが輻輳状態にある場合でも保証帯域分の帯域がエンド・ツー・エンドで確保されていれば廃棄優先度に基づいた廃棄処理を行なうことでネットワークでの帯域保証サービスが可能となる。 Network is possible bandwidth guarantee service in the network by bandwidth guaranteed bandwidth fraction even when in a congestion state to perform the discarding process based on discard priority if it is secured by end-to-end. 【0031】例えば、本発明の中継装置にcodepoint 0 [0031] For example, codepoint 0 to the relay device of the present invention
01010(クラス1、廃棄優先度 低)をもつIPパケットが入力され、中継処理される際に、中継装置内部で廃棄マークを付与されていた場合、次の中継装置へとパケット出力する際にその廃棄マークをcodepoint値に反映し、001100(クラス1、廃棄優先度 中)又はcodepoin 01010 (Class 1, discarding low priority) IP packet having a is input, when the relayed processing, if it has been granted the discard mark within the relay apparatus, the when the packet output to the next relay device waste mark reflects the codepoint value, 001100 (class 1, the waste priority) or codepoin
t値を001110(クラス1、廃棄優先度 高)へと書き換える動作を行なう。 The t value 001110 (class 1, discarding high priority) performs an operation for rewriting into. この場合、codepoint値 001010を有するパケットをIPコアネットワーク内でも保証トラフィックとして扱い、codepoint値 001100又は001110を有するパケットをベストエフォートトラフィックとして扱うことが可能となる。 In this case, handling a packet having a codepoint value 001010 as guarantee traffic in the IP core network, it is possible to handle a packet having a codepoint value 001100 or 001110 as a best-effort traffic. このように、廃棄マークは中継装置1内部での輻輳発生時の優先廃棄に用いる以外にも、上述のように中継装置1の出口、即ちFWD30でパケットに付与されることでIPコアネットワーク内での優先廃棄マークとして用いることもできる。 Thus, waste marks other than used for the priority discard when congestion occurs inside the relay apparatus 1 is also the outlet of the relay apparatus 1 as described above, i.e., by being attached to the packet in FWD30 in the IP core network It can also be used as a priority discard mark. 【0032】 【発明の効果】以上で詳述したように、本発明によれば、複数の中継優先度が混在したトラフィックで保証帯域を共有できるため、優先度毎のトラフィック量の変動とは無関係に常に一定の帯域を確保でき、保証帯域を有効利用できる。 [0032] As described in detail in [Effect of the Invention] According to the present invention, since a plurality of relay priority can share guaranteed bandwidth traffic mix, regardless of the variation of the traffic volume for each priority always able to secure a certain bandwidth to, it can be effectively utilized guaranteed bandwidth. また、入力トラフィックが保証帯域を超過した場合でも、常に中継優先度の高いものが保証トラフィックとして転送されるため、装置自体を複雑化或いは大規模化することなく、ユーザにとって重要なトラフィックを確実に転送することが可能である。 Further, even if the input traffic exceeds the guaranteed bandwidth, always for having high relay priority is transferred as guaranteed traffic, without complicating or large the device itself, to ensure the important traffic for the user it is possible to transfer. 更に、中継優先度に基づく帯域保証の場合でも、同一フローのパケットの順序逆転が生じない。 Furthermore, even when the guaranteed bandwidth based on the relay priority is no order reversal of the same packet flow.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を適用した一実施形態に係る中継装置の内部構成を示す機能ブロック図。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS functional block diagram showing the internal arrangement of Figure 1 the relay device according to an embodiment according to the present invention. 【図2】図1の優先度キューへのパケット格納処理を示すフローチャート。 2 is a flowchart showing a packet storage processing to the priority queue of FIG. 【図3】リンク管理テーブル、CBSオーバリスト、及びVPN管理テーブルの構成例。 [Figure 3] link management table, CBS over the list, and configuration examples of a VPN management table. 【図4】リンク管理テーブル上の構造体の構成例。 [4] Configuration Example of the structure of the link management table. 【図5】パケット廃棄部の動作概念を説明するための概念図。 Figure 5 is a conceptual diagram for explaining an operation concept of the packet discard section. 【図6】レートコントローラ及びエージングタイマの内部構成を示す機能ブロック図。 Figure 6 is a functional block diagram showing the internal structure of the rate controller and the aging timer. 【図7】レートコントローラによる保証トラフィックの読み出し処理を示すフローチャート。 7 is a flowchart showing a reading process of guaranteed traffic by the rate controller. 【図8】トンネル管理テーブル、トンネル管理テーブル構造体、及びエントリの構成例。 8 tunnel management table, the tunnel management table arrangement, and configuration example of an entry. 【図9】エージングタイマによるベストエフォートトラフィックの読み出し処理動作を示すフローチャート。 9 is a flowchart showing a reading process operation of best effort traffic by aging timer. 【図10】シェイパの内部構成を示す機能ブロック図。 Figure 10 is a functional block diagram showing the internal configuration of the shaper. 【図11】シェイパによる出力キューからのパケット読み出し処理を示すフローチャート。 11 is a flowchart showing a packet read process from the output queue by shaper. 【図12】同実施形態に係る中継装置による中継優先度に基づく最低帯域保証の概念図。 [Figure 12] schematic diagram of the minimum bandwidth guarantee based on the relay priority by the relay apparatus according to the embodiment. 【図13】同実施形態に係る中継装置におけるバッファ割り当て方法の一例を説明するための図。 13 is a diagram for explaining an example of a buffer allocation method in a relay apparatus according to the embodiment. 【図14】同実施形態に係る中継装置において、保証トラフィックとベストエフォートトラフィックの分離とマージについて説明するための概念図。 [14] In the relay apparatus according to the embodiment, conceptual view for explaining separation and merging guaranteed traffic and best effort traffic. 【図15】同実施形態に係る中継装置の廃棄マーキング方法をIPコアネットワーク内部に適用した一例を説明するための図。 Figure 15 is a diagram for explaining an example of applying the waste marking method within IP core network relay device according to the embodiment. 【図16】従来のVPNを示すブロック図。 16 is a block diagram showing a conventional VPN. 【図17】従来の中継優先度に基づく帯域保証を示す概念図。 Figure 17 is a conceptual diagram illustrating a bandwidth guarantee based on the conventional relay priority. 【符号の説明】 1…中継装置、 10…帯域制御部、 20…FWD、 [Description of Reference Numerals] 1 ... relay device 10 ... band control unit, 20 ... FWD,
30…FWD、 101…タイムスタンパ、102…パケット廃棄部、 103…優先度キュー部、104…レートコントローラ、 105…エージングタイマ、10 30 ... FWD, 101 ... time stamper 102 ... packet discard section, 103 ... priority queue unit, 104 ... rate controller, 105 ... aging timer, 10
6…マーカ、 107…ドロッパ、 108…出力キュー部、109…シェイパ、 サーバ…110 6 ... markers, 107 ... dropper, 108 ... output queue unit, 109 ... shaper, server ... 110

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−135512(JP,A) 特開 平9−307566(JP,A) 特開 平10−336185(JP,A) 特開2000−332787(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28 H04L 12/46 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent flat 7-135512 (JP, a) JP flat 9-307566 (JP, a) JP flat 10-336185 (JP, a) JP 2000-332787 (JP, a) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H04L 12/56 H04L 12/28 H04L 12/46

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 入力されたパケットをその属性に応じて格納する第1のキューと、 前記第1のキューに格納されたパケットを予め設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、 前記第1のキューに格納されたパケットの滞留時間を計測するとともに、予め設定されたパケットの滞留時間を超過して前記第1のキューに格納されていたパケットを出力するためのタイミングを生成するエージングタイマと、 前記レートコントローラによって生成された出力タイミングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、また前記エージングタイマによって生成された出力タイミングに達したパケットを保証帯域外のトラフィックとして前記第1のキューから出力する第1のサーバと (57) output by the first queue and said first predetermined rate stored packet in the queue to be stored in accordance with Patent Claims 1 The input packet to the attribute a rate controller for generating a timing for, as well as measuring the residence time of the stored in the first queue packet, stored in the first queue to exceed the residence time of the preset packet and aging timer for generating a timing for outputting the packet, the packet reaches the output timing generated by the rate controller as traffic in guaranteed bandwidth, also reaches the output timing generated by said aging timer packet a first server configured to output from the first queue as a guarantee band for traffic 前記エージングタイマにより生成されたタイミングで出力されたパケットであることを判別するための識別情報を付与するマーカとを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置。 Inter-network relay apparatus characterized by comprising a marker which imparts identification information for determining that the packet output by the timing generated by the aging timer. 【請求項2】 前記第1のキューは、前記入力されたパケットをその優先度に応じて格納する複数の優先度キューから構成され、 前記第1のサーバは、前記複数の優先度キューの内、相対的に前記優先度の高いものから順次出力することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク間中継装置。 Wherein said first queue includes a plurality of priority queues for storing in accordance with the inputted packet to its priority, the first server of the plurality of priority queues , inter-network relay device according to claim 1, characterized in that sequentially outputs from those having a relatively high the priority. 【請求項3】 前記第1のサーバによって出力されたパケットを格納する第2のキューと、 自装置内での輻輳時、前記第2のキューに格納されたパケットの内、前記識別されたパケットを廃棄するドロッパとを具備したことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク間中継装置。 3. A second queue for storing the packet output by the first server, when congestion in the own device, among the packets stored in the second queue, the identified packets inter-network relay apparatus according to claim 1, characterized by comprising a dropper to discard. 【請求項4】 前記第2のキューに格納されたパケットを前記ネットワーク上の回線毎に予め設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するシェイパと、 前記シェイパによって生成された出力タイミングに達したパケットを順次前記第2のキューから出力する第2のサーバとを具備したことを特徴とする請求項3に記載のネットワーク間中継装置。 4. A shaper for generating a timing for outputting a preset rate stored in said second queue packet for each line on the network, reach the output timing generated by said shaper inter-network relay device according to claim 3, the second server to be outputted from the packet sequence and the second queue, characterized by comprising a. 【請求項5】 前記マーカによって識別されたパケットに対し、ネットワークの輻輳時に廃棄するための基準となる該ネットワーク上の廃棄優先度を付与する廃棄優先度付与手段を具備したことを特徴とする請求項1に記載のネットワーク間中継装置。 To 5. A packet identified by the marker, characterized by comprising a discard priority assigning means for assigning discard priority on the network as a reference for discarding during network congestion claims inter-network relay device according to claim 1. 【請求項6】 予め各キューに対して設定された第1のキュー長閾値と各キューのキュー長合計値に対して設定された第2のキュー長閾値とを有し、入力されたパケットをその属性に応じて格納する複数のキューと、 前記各キューのキュー長が対応する前記第1のキュー長閾値を超過した場合に、該キューに関する識別情報をリスト化して管理する閾値超過キュー管理手段と、 前記各キューのキュー長合計値が前記第2のキュー長閾値を超過した場合に、前記閾値超過キュー管理手段によって管理されているキューの何れかを選定し、前記第2 6. and a previously second queue length threshold value set for the first queue length threshold and queue length sum value of each queue set for each queue, the input packet a plurality of queues for storing according to the attributes, when said queue length of each queue exceeds the corresponding first queue length threshold, over-threshold queue management means for managing a list of identifying information about the queue If, when said queue length sum value of each queue exceeds said second queue length threshold, and selects one of the queues that are managed by the over-threshold queue managing means, the second
    のキュー長閾値超過分に応じてパケット列を廃棄するパケット廃棄手段とを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置。 Inter-network relay apparatus characterized by comprising a packet discarding means for discarding the packet sequence in accordance with the queue length threshold excess of. 【請求項7】 前記複数のキューは、前記入力されたパケットをその優先度に応じて格納する複数の優先度キューから構成され、 前記パケット廃棄手段は、前記閾値超過キュー管理手段によって管理されているキューの内、相対的に前記優先度の低い前記優先度キューから順次前記第2のキュー長閾値超過分に応じてパケット列を廃棄することを特徴とする請求項7に記載のネットワーク間中継装置。 Wherein said plurality of queues includes a plurality of priority queues for storing in accordance with the inputted packet to its priority, the packet discarding means, is managed by the threshold exceeded queue managing means of the queues are, inter network according to claim 7, characterized in that discarding the packet sequence according to the sequence the second queue length threshold excess from relatively lower the priority the priority queue relay apparatus. 【請求項8】 論理回線毎に複数設けられたキューから構成され、前記論理回線毎に予め各キューに対して設定された第1のキュー長閾値と各キューのキュー長合計値に対して設定された第2のキュー長閾値とを有し、入力されたパケットを帰属する該論理回線に応じて格納するキューと、 前記各キューのキュー長が対応する前記第1のキュー長閾値を超過した場合に、該キューに関する識別情報をリスト化して管理する閾値超過キュー管理手段と、 前記各キューのキュー長合計値が前記第2のキュー長閾値を超過した場合に、前記超過が発生した前記論理回線に属し、前記閾値超過キュー管理手段によって管理されているキューの何れかを選定し、前記第2のキュー長閾値超過分に応じてパケット列を廃棄するパケット廃棄手段とを具備し 8. consists of several provided queues for each logical channel setting, with respect to the first queue length threshold and queue length sum value of each queue which are set in advance for each queue for each logical channel and a second queue length threshold that is, a queue for storing in response to logical lines attributable input packet queue length of each queue exceeds the corresponding first queue length threshold If the over-threshold queue management means for managing a list of identifying information about the queue, if the queue length sum values ​​of the respective queue exceeds said second queue length threshold, the logic which the excess occurs belonging to the line, it selects one of the queues that are managed by the over-threshold queue management means, comprising a packet discarding means for discarding the packet sequence in response to said second queue length threshold excess ことを特徴とするネットワーク間中継装置。 Inter-network relay apparatus characterized by. 【請求項9】 論理回線毎に複数設けられたキューから構成され、入力された各パケットを帰属する該論理回線に応じて格納するキューと、 前記キューに格納されたパケットを予め前記論理回線毎に設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、 前記キューに格納されたパケットの滞留時間を計測するエージングタイマと、 前記キューに格納されたパケットの内、予め前記論理回線毎に設定された滞留上限時間を超過して滞留していたものを識別するマーカと、 前記レートコントローラによって生成された各出力タイミングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、また前記マーカによって識別されたパケットを保証帯域外のトラフィックとして前記第1のキューから前記論理回線毎に出力 9. consists of several provided queues for each logical channel, and queues for storing in response to logical channel belonging to each packet which is input in advance each of the logic circuits of said queued packet a rate controller for generating a timing for outputting at a set rate, the aging timer for measuring the residence time of the stored packet to the queue, of said queued packet in advance each of the logic circuits marker and a packet reaches the output timing generated by the rate controller as traffic in the guaranteed bandwidth that identifies the set dwell upper time limit that has been exceeded to stay in and is identified by the marker output packet from the first queue as traffic outside guaranteed bandwidth to each of the logic circuits る複数の第1のサーバと、 前記複数の第1のサーバによって前記論理回線毎に出力されたパケットを一括管理し、該論理回線の何れかにおける現行の保証帯域内トラフィック使用帯域が予め該論理回線に設定された保証帯域に満たない場合に、該論理回線の保証帯域の空き帯域を利用して前記複数の第1のサーバによって前記保証帯域外トラフィックとして出力されたパケットを出力する第2のサーバとを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置。 That a plurality of first server, the plurality of the first packets outputted for each of the logical line by a server collectively managing the current guaranteed band traffic used bandwidth in advance logical in any of the logic circuits If less than the guaranteed bandwidth set in the line, a second outputting a packet output as the guaranteed band traffic by utilizing the empty band of the guaranteed bandwidth of the logic circuit by the plurality of first server inter-network relay apparatus characterized by comprising a server. 【請求項10】 グループ化された論理回線毎に複数設けられたキューから構成され、入力されたパケットに関する識別情報を該パケットの帰属する該論理回線に応じて格納する第1のキューと、 予め前記グループ毎にサイズが設定され、前記パケットの実体を格納するためのバッファ領域と、 前記第1のキューに識別情報が格納されたパケットを、 10. is composed of a plurality provided queues for each grouped logical line, a first queue to store identification information about the input packet in accordance with the logical channel belonging of the packet, in advance size is set for each of the groups, a buffer area for storing the substance of the packet, the first packet queue identification information is stored,
    予め前記論理回線毎に設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するレートコントローラと、 前記第1のキューに識別情報が格納されたパケットの滞留時間を計測するエージングタイマと、 前記第1のキューに識別情報が格納されたパケットの内、予め前記論理回線毎に設定された滞留上限時間を超過して滞留していたものを識別するマーカと、 前記レートコントローラによって生成された出力タイミングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、また前記マーカによって識別されたパケットを保証帯域外のトラフィックとして、対応する識別情報を前記第1のキューから前記論理回線毎に出力する第1のサーバとを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置。 A rate controller for generating a timing for outputting in advance a set for each logical line rate, and aging timer for measuring the residence time of the identification information to the first queue is stored packets, the first of the packet identification information in the queue it is stored, and the marker identifying those staying longer than the residence limit time set in advance for each of the logical line, reaches the output timing generated by the rate controller as traffic in the guaranteed packet bandwidth, and as the traffic outside guaranteed band identified packets by said marker, the corresponding identification information from said first queue and a first server to be output to each of the logic circuits inter-network relay apparatus characterized by comprising. 【請求項11】 入力された各パケットの属性を識別するステップと、 前記入力された各パケットを前記識別された属性に応じて複数のキューの何れかに格納するステップと、 前記キューに格納されたパケットを予め設定されたレートで出力するためのタイミングを生成するステップと、 前記キューに格納されたパケットの滞留時間を計測するステップと、 前記キューに格納されたパケットの内、予め設定された滞留上限時間を超過して滞留しているものを識別するステップと、 前記出力タイミングに達したパケットを保証帯域内のトラフィックとして、また前記識別されたパケットを保証帯域外のトラフィックとして前記キューから出力するステップと、を具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置における転送スケジューリン Identifying an attribute of each packet 11. inputted, and storing the one of the plurality of queues according to each packet the input to the identified attributes, stored in the queue and generating a timing for outputting a preset rate packets, and the step of measuring the residence time of the stored packet to the queue, of said queued packet, a preset identifying those staying longer than the residence upper limit time, the packet has reached the output timing as traffic in the guaranteed bandwidth, and the output from the queue the identified packets as guaranteed band traffic transfer scheduling in the network between the relay apparatus characterized by comprising the steps, a to 方法。 Method. 【請求項12】 キューから第1のパケットを出力するステップと、 タイムテーブル上に単位時間毎に連続的にエントリを生成するステップと、 前記出力された第1のパケットのパケット長及び予め前記キュー毎に設定された保証帯域値に基づいて、該第1 12. A step of outputting the first packet from the queue, and generating a continuous entry for each unit time on the time table, the first packet length and advance the queue of packets the output based on the set guaranteed bandwidth value for each, the first
    のパケットに続く第2のパケットの出力予定時刻に相当する前記タイムテーブル上の位置を第1のパケット出力時刻に相当する位置からの相対的な位置として算出するステップと、 前記第2のパケットを前記算出された位置にある前記エントリに登録するステップと、 前記単位時間の経過とともに前記タイムテーブル上のエントリを順次移動して前記第2のパケット格納の有無を判定するステップと、 前記第2のパケットが登録されている場合には該第2のパケットに出力許可を与えるステップとを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置における転送スケジューリング方法。 Calculating a position on the time table corresponding to the output scheduled time of the second packet following the packet as a relative position from a position corresponding to the first packet output time, the second packet and registering the entry in the calculated position, and determining whether the storage the second packet by the mobile entries in the time table sequentially with the lapse of the unit time, the second transfer scheduling method in a network between the relay apparatus characterized by if the packet is registered equipped and providing an output permission to the second packet. 【請求項13】 各キューに対して第1のキュー長閾値を設定するステップと、 前記各キューのキュー長合計値に対して第2のキュー長閾値を設定するステップと、 入力されたパケットをその属性に応じて複数のキューに格納するステップと、 前記各キューのキュー長が対応する前記第1のキュー長閾値を超過した場合に、該キューに関する識別情報をリスト化して管理するステップと、 前記各キューのキュー長合計値が前記第2のキュー長閾値を超過した場合に、前記管理されているキューの何れかを選定し、前記第2のキュー長閾値超過分に応じてパケット列を廃棄するステップとを具備したことを特徴とするネットワーク間中継装置における転送スケジューリング方法。 13. A step of setting the first queue length threshold for each queue, and setting the second queue length threshold for the queue length sum value of each queue, the input packet and storing the plurality of queues according to the attributes, when said queue length of each queue exceeds the corresponding first queue length threshold, a step of managing a list of identification information relating to the queue, If the queue length sum values ​​of the respective queue exceeds said second queue length threshold, and selects one of the queues that are the management, a packet sequence in response to said second queue length threshold excess transfer scheduling method in a network between the relay apparatus characterized by comprising the step of discarding.
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